CN213744458U - 一种发动机曲轴、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机曲轴、发动机及车辆，涉及车辆技术领域。该发动机曲轴包括固定于曲轴本体的平衡重，其中平衡重的外周面呈弧形设置且包括对称设置的两个第一部分，各个第一部分均包括第一平衡部和与第一平衡部一侧连接的第二平衡部，两个第一平衡部远离第二平衡部的一侧固定连接，第一平衡部的外周面到曲轴本体回转中心的距离为第一半径，第二平衡部的外周面到曲轴本体回转中心的距离为第二半径，第一半径小于第二半径。通过对平衡重从中心向两侧实现了变半径的设计，且两侧的第二平衡部的半径大于第一平衡部的半径，能够保证在尽可能减小平衡重半径的同时，达到较高的平衡能力，同时能够避免发动机的高度增加。

Description

一种发动机曲轴、发动机及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种发动机曲轴、发动机及车辆。

背景技术

对于V型发动机而言，由于两个连杆随同一个曲轴的曲柄销转动，加上往复惯性力的作用，曲轴的平衡率需设计的较高，因此需要设计较大平衡重来满足曲轴运转的可靠性。目前的发动机曲轴的平衡重多采用等半径结构，有的为避免干涉，平衡重进行局部铣削加工；对于空间受约束的曲轴，则采用高密度材料的平衡重达到较高的质径积水平。现有技术中的发动机曲轴多采用等半径平衡重结构，为保证足够的曲轴平衡率，平衡重半径需设计的较大，就会使得连杆长度增加以保证运转时连杆与平衡重的合理间隙，就会导致发动机的高度增加，整机重量较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机曲轴、发动机及车辆，其平衡重能够保证在尽可能减小平衡重半径的同时，达到较高的平衡能力，同时能够避免发动机的高度增加。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种发动机曲轴，包括固定于曲轴本体的平衡重，其特征在于，所述平衡重的外周面呈弧形设置且包括对称设置的两个第一部分，各个所述第一部分均包括：

第一平衡部和与所述第一平衡部一侧连接的第二平衡部，两个所述第一平衡部远离所述第二平衡部的一侧固定连接，所述第一平衡部的外周面到所述曲轴本体回转中心的距离为第一半径，所述第二平衡部的外周面到所述曲轴本体回转中心的距离为第二半径，所述第一半径小于所述第二半径。

可选地，所述第一平衡部和所述第二平衡部一体化连接。

可选地，两个所述第一平衡部一体化连接。

一种发动机，其中包括上述的发动机曲轴，所述发动机还包括活塞和连杆，所述活塞通过活塞销与所述连杆连接，所述连杆与所述曲轴本体连接，所述平衡重的外周面能够面对所述活塞的下表面。

可选地，当所述曲轴本体的曲轴转角在下止点位置时，所述活塞正对所述平衡重的两个所述第一平衡部。

可选地，所述第一平衡部的外周面对应所述曲轴本体的曲轴转角在所述下止点10°CA～15°CA的范围。

可选地，所述活塞的下表面距离所述平衡重的外周面的最小距离保持在4mm～5mm的范围内。

可选地，所述发动机还包括与所述曲轴本体连接的曲柄销，所述曲柄销的轴线与所述曲轴本体的回转中心轴线偏心设置，所述连杆与所述曲柄销连接。

可选地，所述曲轴本体为V型曲轴。

一种车辆，其中包括上述的发动机。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的发动机曲轴，包括固定于曲轴本体的平衡重，平衡重包括对称设置的两个第一部分，每个第一部分均包括第一平衡部和与第一平衡部一侧连接的第二平衡部，同时第一平衡部的外周面到曲轴本体回转中心的距离小于第二平衡部的外周面到曲轴本体回转中心的距离，即该平衡重从中心向两侧实现了变半径的设计，且两侧的第二平衡部的半径大于第一平衡部的半径，能够保证在尽可能减小平衡重半径的同时，达到较高的平衡能力，同时能够避免发动机的高度增加。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的平衡重的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的发动机的部分结构示意图。

图中：

1-曲轴本体；

2-平衡重；21-第一部分；211-第一平衡部；212-第二平衡部；

3-活塞；4-连杆。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，该发动机曲轴包括固定于曲轴本体1的平衡重2，其中平衡重2的外周面呈弧形设置且包括对称设置的两个第一部分21，各个第一部分21均包括第一平衡部211和与第一平衡部211一侧连接的第二平衡部212，两个第一平衡部211远离第二平衡部212的一侧固定连接，第一平衡部211的外周面到曲轴本体1回转中心(图1中O点)的距离为第一半径(图1中R1)，第二平衡部212的外周面到曲轴本体1回转中心的距离为第二半径(图1中R2)，第一半径小于第二半径。可以理解的是，第一平衡部211的外周面到曲轴本体1回转中心的距离小于第二平衡部212的外周面到曲轴本体1回转中心的距离，即该平衡重2从中心向两侧实现了变半径的设计，且两侧的第二平衡部212的半径大于第一平衡部211的半径，能够保证在尽可能减小平衡重2半径的同时，达到较高的平衡能力，同时能够避免发动机的高度增加。

本实施例中，第一半径R1和第二半径R2的具体数值，在此不做限定，可根据实际使用需求适应性选择。平衡重2为分体式结构，通过螺栓固定在曲轴本体1的曲柄臂上。在其他实施例中，平衡重2也可以为整体式结构，第一半径R1和第二半径R2的圆心也可以偏离曲轴本体1的回转中心，或者根据实际使用环境的不同，调整第一半径R1和第二半径R2的圆心在其他位置。

具体地，为保证该平衡重2的结构稳定性，第一平衡部211和第二平衡部212一体化连接，两个第一平衡部211一体化连接。即平衡重2为一体成型，能够提高平衡重2的稳定性。在其他实施例中，第一平衡部211和第二平衡部212以及两个第一平衡部211之间也可以采用焊接固定等其它方式。

如图2所示，本实施例还提供了一种发动机，包括上述的发动机曲轴，该发动机还包括活塞3和连杆4，其中活塞3通过活塞销与连杆4连接，连杆4与曲轴本体1连接，平衡重2的外周面能够面对活塞3的下表面。可以理解的是，当曲轴本体1转动进而通过连杆4带动活塞3往复运动时，活塞3的下表面将会重复靠近或远离平衡重2的外周面的运动。至于活塞3和曲轴本体1的具体结构及工作原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。

具体地，该发动机还包括与曲轴本体1连接的曲柄销，曲柄销的轴线与曲轴本体1的回转中心轴线偏心设置，连杆4与曲柄销连接。本实施例中，一个曲柄销连接有两个连杆4，即一个曲柄销能够同时带动两个活塞3运动，能够减小整个发动机的结构尺寸。在其他实施例中，可根据使用需求的不同适应性调整一个曲柄销连接的连杆4的数量。

可选地，当曲轴本体1的曲轴转角在下止点位置时，活塞3正对平衡重2的两个第一平衡部211。可以理解的是，活塞3的下表面到曲轴本体1的回转中心的距离随曲轴转角的变化而变化，并呈现正弦曲线的变化规律。当曲轴本体1的曲轴转角在下止点时，活塞3的下表面到曲轴本体1的回转中心的距离达到最小值，即此时活塞3的下表面距离平衡重2的外周面最近，此时使活塞3正对平衡重2的两个第一平衡部211能够保证当活塞3的下表面距离平衡重2的外周面最近时，对应的平衡重2的半径最小，能够保证平衡重2对活塞3的运动不产生干涉。

具体地，为进一步保证活塞3与平衡重2之间不产生干涉，第一平衡部211的外周面对应曲轴本体1的曲轴转角在下止点10°CA～15°CA的范围。可以理解的是，在活塞3的下表面距离平衡重2的外周面最近的位置的前后一定范围内，均使活塞3的下表面能够面对平衡重2的半径最小处，能够进一步防止干涉。随着曲轴本体1转动，活塞3的下表面与平衡重2的外周面之间的距离增大后，可对应平衡重2的第二平衡部212，即此时可设计较大半径的平衡重2，以提高平衡重2的平衡能力。

为保证活塞3与平衡重2之间良好的运转，可选地，活塞3的下表面距离平衡重2的外周面的最小距离保持在4mm～5mm的范围内。可以理解的是，上述范围不易过小，避免在活塞3往复运动时，由于发动机内部振动而导致活塞3和平衡重2之间干涉；上述距离也不宜过大，避免增加发动机的高度。在其他实施例中，上述距离范围可适应性选取。

本实施例中的曲轴本体1为V型曲轴，第一平衡部211的第一半径R1为200mm,第二半径R2为268mm，平衡重2的质量为8.66kg，质径积为1056.95kg.m，相比于等半径R1＝200mm的平衡重2，质径积增加了5.6％，而若是要达到1056.95kg·m的质径积，等半径的平衡重2的半径需要达到205mm，相比于R1＝200mm,半径增加了5mm，因此对于整机高度而言，即增加了5mm。在其他实施例中，第一半径R1和第二半径R2的数值以及平衡重2的质量可根据使用需求进行适应性调整，曲轴本体1也可以为直列式等其他类型。

本实施例还提供了一种车辆，包括上述的发动机。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机曲轴，包括固定于曲轴本体(1)的平衡重(2)，其特征在于，所述平衡重(2)的外周面呈弧形设置且包括对称设置的两个第一部分(21)，各个所述第一部分(21)均包括：

第一平衡部(211)和与所述第一平衡部(211)一侧连接的第二平衡部(212)，两个所述第一平衡部(211)远离所述第二平衡部(212)的一侧固定连接，所述第一平衡部(211)的外周面到所述曲轴本体(1)回转中心的距离为第一半径，所述第二平衡部(212)的外周面到所述曲轴本体(1)回转中心的距离为第二半径，所述第一半径小于所述第二半径。

2.根据权利要求1所述的发动机曲轴，其特征在于，所述第一平衡部(211)和所述第二平衡部(212)一体化连接。

3.根据权利要求1所述的发动机曲轴，其特征在于，两个所述第一平衡部(211)一体化连接。

4.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的发动机曲轴，所述发动机还包括活塞(3)和连杆(4)，所述活塞(3)通过活塞销与所述连杆(4)连接，所述连杆(4)与所述曲轴本体(1)连接，所述平衡重(2)的外周面能够面对所述活塞(3)的下表面。

5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，当所述曲轴本体(1)的曲轴转角在下止点位置时，所述活塞(3)正对所述平衡重(2)的两个所述第一平衡部(211)。

6.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述第一平衡部(211)的外周面对应所述曲轴本体(1)的曲轴转角在所述下止点10°CA～15°CA的范围。

7.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述活塞(3)的下表面距离所述平衡重(2)的外周面的最小距离保持在4mm～5mm的范围内。

8.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括与所述曲轴本体(1)连接的曲柄销，所述曲柄销的轴线与所述曲轴本体(1)的回转中心轴线偏心设置，所述连杆(4)与所述曲柄销连接。

9.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述曲轴本体(1)为V型曲轴。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求4-9任一项所述的发动机。

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